【文章內(nèi)容簡介】 空氣流向 d= 管道縱橫比 a 2 3 0 92d 2 .5??各個(gè)部件的壓頭 （ a）伸出管道，不良進(jìn)口 （ b）傾斜邊緣，良好進(jìn)口 48 28 輕型葉翼軸式風(fēng)扇的空氣流通橫截面（類似于 Rotron Aximax2） 88 100 R=6 點(diǎn) 2處的空氣流通橫截面 點(diǎn) 3處的空氣流通橫截面 127mm 面積 = 分配冷空氣到印制電路板管道的進(jìn)氣槽 15mm 面積 = 各種形狀進(jìn)口的損失 通道形式 說明 速度頭（ HV） 損失數(shù) 普通管道端 法蘭管道端 圓滑進(jìn)口 伸出進(jìn)口 表 2 第 1點(diǎn) 第 2點(diǎn) 第 3點(diǎn) 第 4點(diǎn) 第 5點(diǎn) 第 6點(diǎn) A(cm2) V1(cm/s) V2 V3 HV1(cmH2O) HV2 HV3 12 400 800 1200 375 750 1125 497 995 1490 305 609 914 120 239 358 120 239 358 系統(tǒng)的壓力損失 表 1 通道形式 說明 速度頭 (HV)損失數(shù) 普通管道端 發(fā)藍(lán)管道端 圓滑進(jìn)口 伸出進(jìn)口 速度頭 ① 空氣進(jìn)口 ② 空氣出口 耗散功率 Q=500W 自由流通 面積 = 480mm 1830mm 大型機(jī)柜的抽風(fēng)流動(dòng) 5ft 122℉ 空氣出口 隔板 空氣進(jìn)口 （ a） ② ① ③ ④ 耗散功率 Q=300W A4=100in2 A3=50in2 A2=100in2 A1=50in2 122℉ ta （ b） 表示大型機(jī)柜流動(dòng)阻力的數(shù)學(xué)模型 通風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)確定 恒速風(fēng)扇； 3相， 115伏， 400周 454 JS馬達(dá) 15500轉(zhuǎn) /分， 25瓦 變速風(fēng)扇（ Altivar）：單相 400， 415YS馬達(dá) 11000轉(zhuǎn) /分， 18瓦 不穩(wěn)定點(diǎn) 機(jī)箱阻力曲線 5 4 3 2 1 0 5 10 15 20 2 1 A B m3/min cmH2O 通風(fēng)機(jī)的選擇 種類、特點(diǎn) 工作點(diǎn) 特性曲線 通風(fēng)機(jī)串聯(lián) 通風(fēng)機(jī)并聯(lián) 1P2P1fQ 2fQ fQA (單個(gè) ) B (串聯(lián) ) C(風(fēng)道特性 ) 靜壓P 風(fēng)量 （ a）通風(fēng)機(jī)串聯(lián)特性曲線 1fQ 2fQ fQ1P2P靜壓P A (單個(gè) ) B(并聯(lián) ) C(風(fēng)道特性 ) 風(fēng)量 （ b）通風(fēng)機(jī)并聯(lián)特性曲線 通風(fēng)機(jī)串、并聯(lián)特性曲線 結(jié)構(gòu)因素對(duì)風(fēng)冷效果影響 通風(fēng)機(jī)位置 元件的排列 風(fēng)道結(jié)構(gòu)形式 熱源位置 紊流器 漏風(fēng)的影響 好的速 度分布 出口 入口 軸流式 風(fēng)機(jī) （ a）較好的速度分布 出口 入口 軸流式 風(fēng)機(jī) 差的速 度分布 葉片 （ b）較差的速度分布 葉片不同位置的速度分布 入口 出口 入口 出口 出口 入口 出口 入口 兩種風(fēng)機(jī)安裝形式的比較 （ a）較好 （ b）較差 風(fēng)道結(jié)構(gòu)形式的影響 入口 出口 錐形風(fēng)道 （ b）好 高速氣流 回流 低靜壓區(qū) 高靜壓區(qū) （ a）差 出口 機(jī)柜漏風(fēng)的影響 （ a）密封 （ b）抽風(fēng) （ c）鼓風(fēng) （ d）串聯(lián) 風(fēng)冷設(shè)計(jì)基本原則 合理控制氣流和分配氣流 集中熱源，單獨(dú)風(fēng)冷 元器件排列原則 力求對(duì)氣流的阻力最小 進(jìn)出口盡量遠(yuǎn)離，避免風(fēng)流短路 大機(jī)柜中屏蔽盒的通風(fēng)冷卻 出風(fēng)口 外部對(duì)流 外部輻射 內(nèi)部對(duì)流 風(fēng)機(jī) 濾塵器 空氣入口 大機(jī)柜 PCB 熱計(jì)算 ? ? 32?? kCpc pGJCh ?1800Re200 ??當(dāng) 8 eRJ ?時(shí)長寬比大于 ?正方形風(fēng)道54 ???當(dāng) eRJ ?wAWG ? ftC QW p ??? ? ? 例 把裝有印制板的屏蔽盒插入大機(jī)柜中進(jìn)行通風(fēng)冷卻。通過屏蔽盒間的冷卻空氣流速為 76cm/s，冷空氣的入口溫度為50℃ 。每個(gè)屏蔽盒的尺寸為 130mm（高） 140mm（長） 38mm（寬），其損耗功率為 4W，屏蔽盒的間距為 ，如圖所示。為改進(jìn)屏蔽盒內(nèi)部輻射換熱，盒的內(nèi)側(cè)壁進(jìn)行噴漆處理。試確定印制板表面和屏蔽盒表面的熱點(diǎn)溫度。 氣隙 38 13 12 76 /cm s??st140 130 內(nèi)部輻射熱阻 外部熱阻 屏蔽蓋 內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻 PCB 4w??3R1R2Rpt st50ft ? ℃（ a） PCB在屏蔽盒中的位置 （ b）熱路模型 50ft ? ℃22 0 . 5 1 0 ( )abdmab?? ? ??621 8 .9 7 1 0 /v m s???1005 / ( )pc J kg? ℃ P ?31 .0 6 /kg m? ? 17 .6 1 0 /w m s???3ef 6 10R 200 7 10dv? ????? ? ??1 3 0 /2 .5 = 5 2 80 .9 8ef6J = 0 .0 3 3R ?2G = = 0 . 8 0 6 k g /( m s )?? 2 / 3 2c p rh = J C G ( P ) 3 4 / ( )m? ℃解：①定性溫度 物性參數(shù)： ； ； ； 。 風(fēng)道的長寬比 故 ③ 特征尺寸：當(dāng)量直徑 ② ； ； 50ft ? ℃ 4 2 2A = 1 3 1 4 1 0 1 . 8 2 1 0 m?? ? ? ?3R3c1R 1 . 6 2 / WhA?? ℃st33t 4 1 . 6 2 6 . 5R? ? ? ? ? ? ℃s3t 56 .5ftt? ? ? ? ℃④ 屏蔽盒外側(cè)對(duì)流換熱面積 ⑤ 屏蔽盒外側(cè)對(duì)流熱阻 ⑥ 屏蔽盒表面溫度 ⑦ 由于盒內(nèi)元件表面至內(nèi)壁之間的間隙很小（ 13mm）， 按有限空間處理，假設(shè) 為 為 3 2 3r 2 6 2β g δ Δ t 9 . 8 1 ( 1 . 3 1 0 ) 2 2G 2 8 . 9v 3 3 8 . 5 ( 1 9 . 9 5 1 0 )??? ? ?? ? ???39。 ft ? ℃按近似導(dǎo)熱處理，熱阻 R1為 輻射熱阻 R2為 21 2 10R = / / 10 A W??????? ? ? ℃? ? ? ?442 12R = 6 . 8 /5 . 6 7 ε A T 1 0 0 T 1 0 0t W?? ????? ℃R1與 R2是并聯(lián)熱阻，故總熱阻為 12t12RRR = 5 . 3 2 /RR W?? ℃2 4 5 . 3 2 2 1 . 3ttR? ? ? ? ? ? ℃與假設(shè)的溫差 22℃ 接近 PCB表面溫度為 p2t = ? ? ? ? ? ℃⑧ 電子設(shè)備液體冷卻 直接液體冷卻 蒸汽不再循環(huán) 有攪動(dòng) 發(fā)熱元器件浸入冷卻液（無蒸發(fā)） 蒸汽再循環(huán) 元器件或組件浸入冷卻液（有蒸發(fā)） TCM技術(shù) 無攪動(dòng) 間接液體冷卻 冷板技術(shù)（液冷） 泵和熱交換器 泵的選擇 流量 壓力 離心泵 泵的種類 齒輪泵 軸流式泵 熱交換器的種類 列管間壁式 順流 逆流 叉流 往復(fù)流 緊湊式 單流體冷板 熱 計(jì) 算 傳 熱 冷流體 熱流體 )(39。39。139。111 ttCq pm ???對(duì)數(shù)平均溫差 39。39。39。39。39。39。ttnlttmt???????)( 39。239。39。222 ttCq pm ???mtkA ???（適用于順流 — 逆流） （ 1） 由已知條件，由熱平衡方程，求另一個(gè)未知溫度 （ 2）求△ tm （ 5）核算流體阻力 （ 4）由傳熱方程求換熱面積 A （ 3）布置換熱面，計(jì)算傳熱系數(shù) K （ 6）若阻力偏大，則重新設(shè)計(jì) 對(duì)數(shù)平均溫差法 熱交換器的設(shè)計(jì)計(jì)算（ 1） （ 1）計(jì)算傳熱系數(shù) K （ 2）計(jì)算 NTU及 （ 5）由熱平衡方程求 （ 4）計(jì)算傳熱量 φ （ 3）計(jì)算或查表得有效度 ε 有效度傳熱單元數(shù)法（ ε— NTU） m a xm i n )()( pmpm CqCq39。239。39。1 tt 、熱交換器的設(shè)計(jì)計(jì)算（ 2） 冷卻劑 物理特性（沸點(diǎn)、冰點(diǎn)、閃點(diǎn)、燃點(diǎn)等） 熱特性 相容性 經(jīng)濟(jì)性 冷卻劑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 自然對(duì)流 強(qiáng)迫對(duì)流（層流） 強(qiáng)迫對(duì)流（紊流） 1 ???? pCk? ??? pC?